孟 涛 中铁十一局集团建筑安装工程有限公司工程师
随着时代的发展,建筑行业的工艺技术水平不断进步,出现很多新技术和新方法,也出现大量新材料,不仅性能上有所突破,很多材料也表现出高水平的绿色施工环保作用。绿色施工技术是可持续发展战略在建筑业的综合应用,也是建筑业发展的必然趋势,因此,相关建筑企业需要掌握有效的应用方法,切实解决施工期间的环保问题。
绿色施工技术是利用特殊的技术形式,通过资源的合理配置,实现对水电、材料等的消耗,降低成本,并实现环保要求。其特征主要包括以下几方面。
一是适用性,绿色施工技术在具体施工中的应用方案并不固定,需要结合建筑要求和建筑类型进行调整。
二是节能性,绿色施工技术强调在使用过程中需要节约使用各类施工资源,同时在保证节约的基础上提升使用效果。
三是可持续性,这与社会的可持续发展战略目标相符合,要求在施工时坚持因地制宜的原则,加强对施工现场周围自然资源的使用,尤其是可以用作建材的,如土方资源;发挥太阳能、风能等新能源的优势;关注资源的重复利用,推动可再生资源的有效回收和再利用[1]。
绿色施工技术在房建工程中的应用,不仅可以提升建筑的使用性能,而且可以保证工程的施工质量。由于节能目标的实现需要所有施工环节的通力合作,因此,绿色施工技术对建筑提出了整体要求,在保证施工质量的同时也能够提升资源利用率,避免施工期间出现浪费问题。
墙体的保温和隔音效果较差。如何在保证节能环保的要求下实现良好的保温和隔音效果,是很多施工企业需要解决的难题。保温一般有内外两种方式,内保温节省材料,外保温易受环境的影响。一般来说,隔音效果好的材料环保节能效果较差[2]。
门窗主要需要发挥采光、隔热、保温等性能。由于门窗与外部环境密切接触,因此受到环境温度的影响较为明显。节约性材料一般采光效果良好,但隔热保温性能较差,如果想要保证保温隔热性能,材料的价格一般较高。
屋面主要是考虑保温效果,需要根据屋面的外观进行设计。以当前很多平层建筑为例,屋面的保温隔热效果不强,导致屋内冬冷夏热。
采暖系统是建筑的重点。以前使用暖气、锅炉燃烧煤炭提供热量,但随着节能环保意识的提升,地暖逐渐普及,但地暖也存在资源浪费的问题[3]。
装修是节能环保的关键环节,许多建筑单位在施工时,仅仅是选择外观好的材料进行装修,参数上只考虑甲醛含量,而且很多装修方式都比较烦琐,没有考虑材料的节约使用,也没有积极使用绿色施工新材料。
节能环保材料的使用是绿色施工技术的关键。从建材入手,选择节能和绿色施工的材料,不仅科技减少房建材料的消耗量,而且还支持多种材料的循环使用。节能环保技术应用配合节能环保材料,更能保证节能环保效果。特别是很多建筑企业技术水平先进性不足,可以通过节能环保材料的使用提升节能环保水平。当前建筑业方面的环保材料质量不断提升,相关产品持续发展,满足了节能环保建设的需求。包括基础材料、顶层覆盖环保材料等都出现大幅进步,例如保温砂、环保节能门窗和低碳装饰材料等。施工人员可以借助施工手段,在房建施工时对一些材料进行回收再加工,然后循环利用[4]。这样可以在保证房建完整的基础上,降低施工费用,节省成本。
对于房建工程项目,施工技术的合理选择也会影响绿色施工的效果。绿色施工理念在国际和国内的发展已经有多年的发展历史,已形成的绿色施工技术比较多样,随着不断的调整和改进,很多技术的应用取得了良好成效。而不同房建工程面对不同的施工条件,因此,要合理选择施工技术。例如,部分光照条件较差的地区不适合使用太阳能技术,应根据实际情况进行适当选择。
施工安排中应明确具体的施工步骤,同时提供可量化或有样板参考的质量标准,与相关技术人员进行技术交底,保证所有参与施工的人员均能掌握本工程的施工技术要点、质量标准、安装重难点以及相关注意事项等。抓好技术资料管理,施工过程做好详细记录,各种原始资料搜集齐全,用于组织后期施工、编制竣工文件和施工技术总结,为做好技术档案和技术情报工作打下基础[5]。由于本工程施工较为复杂,要求也较高,因此施工之前需要先按照施工规模确定好吊装机械、人员等的配置,设定好安装方案,并做好准备工作。如果施工难度较高,施工单位还要提前在现场进行机械设备的性能测试,试运行查看是否合适。
5.4.1 提升绿色施工建筑节能水平
按照“十四五”规划的要求,对各个房建工程执行建筑节能设计标准,积极推广应用太阳能、生物质能、地热能等新能源,减少对传统能源的使用,这样可以达到节能目标;同时推进保温、隔热、环保等新型材料、设备、工艺和技术的使用,综合到一起提升绿色施工环保节能效果。按照“十四五”规划的要求,新建设的民用建筑至少要保证使用一种可再生能源;而对于已建设建筑,有条件的可以进行可再生能源应用的改造,尤其是供热系统,鼓励使用太阳能。
5.4.2 推广绿色施工建材和绿色施工
绿色施工技术的应用,主要集中在绿色施工建材和施工工艺的改变方面,建筑企业需要鼓励施工单位积极应用建筑垃圾再生材料、绿色施工材料和经无害化处理的工业再生材料;强化对绿色施工建材的产品认证,健全绿色施工建材市场体系。同时,新时期要改变对于房建工程的评价机制,将绿色施工水平纳入评价指标中,将相关评价结果作为建设领域评优、评奖、信用评级及示范立项等工作的必备条件,这样可以激发建筑企业应用这类技术的积极性。
5.4.3 全面推进装配式技术发展
装配式技术是指按照标准将允许安装的部件进行再拼接的一种绿色施工技术,具有降低建设成本、提升建设质量等优势。在该技术的应用过程中,需要建筑行业建立配套的符合绿色施工环保要求的技术标准,并加强对科研投入的支持。装配式建筑的推进,不仅可以缩短建设时间,降低建设难度,还可以减少对施工现场的影响。
绿色施工技术在具体施工中的应用方案并不固定,需要结合建筑要求和建筑类型进行调整,例如住宅楼,需要考虑住宅布局和功能参数等要素,尤其是采光和保温等方面。节能性是绿色施工技术的主要特征,在使用过程中强调节约使用各类施工资源,同时在保证节约的基础上提升使用效果。这要求严格控制材料设备的采购,保证质量要求,并随即进行抽检;规范进行储存和使用,避免浪费;使用前对用量进行预估,合理选择设备,从而保证节能性,尽量降低资源和能源消耗。绿色施工技术可以持续性应用,这与社会的可持续发展战略目标相符合,在施工时坚持因地制宜的原则,加强对施工现场周围自然资源的使用,尤其是可以用作建材,例如土方资源,发挥太阳能、风能等新能源的优势,利用特殊专业设备实现能源转化,保证节能;关注资源的重复利用,推动可再生资源的有效回收和再次使用。
目前,大多数房建工程屋顶使用的是浇筑结构屋顶,对于太阳能的接受程度直接影响保温隔热水平,关系到夏冬季节的屋内环境舒适性。屋顶节能技术主要是更换屋顶的材料,必要时可以改变屋顶的设计形状,例如,使用尖顶架空层结构模式,增加对太阳辐射的接触面积,可以提升屋面的保温隔热性能。整个系统有基层,保温层的敷设方式、厚度,板材缝隙填充质量;屋面热桥部位;隔汽层。选择的保温隔热材料的导热系数、密度、抗压强度、压缩强度、燃烧热性能等都要满足设计要求。当前常用的材料有聚苯板,硬质聚氨酯泡沫塑料等有机材料,还有水泥膨胀珍珠岩板、水泥膨胀蛭石板,加气混凝土等无机材料。
6.2.1 外墙外保温工程
外墙外保温工程包括保温层、防护层和固定材料,可以固定在外墙的外表面,也称外保温系统。若正常运维可以使用25 年。外墙外保温工程主要为黏贴保温板薄抹灰外保温系统和胶粉聚苯颗粒保温浆料外保温系统。黏贴保温板薄抹灰外保温系统具有黏结层、保温层、抹面层和饰面层,黏结剂;保温层材料选择EPS 板、XPS 板、RJR 板、PIR 板等;抹面层材料为抹面胶浆,破纤网;饰面层材料为涂料或者饰面砂浆。胶粉聚苯颗粒保温浆料外保温系统具有界面层、保温层、抹面层和饰面层,界面砂浆;保温层材料选择胶粉聚苯颗粒保温浆料;抹面层材料是抹面胶浆,玻纤网;饰面层材料是涂料或者饰面砂浆。
此外还有EPS板现浇混凝土外保温系统、EPS 钢丝网架板现浇混凝土外保温系统、胶粉聚苯颗粒浆料贴砌EPS 板外保温系统以及现场喷涂硬泡聚氨酯外保温系统。
6.2.2 外墙内保温工程
外墙内保温工程包括保温层和防护层,应用于外墙内表面,该工程是根据保温材料的不同进行划分。保温板外墙内保温系统是将保温层(EPS 板、XPS 板、PU 板等)与面板(纸面石膏板、无石棉纤维水泥平板等)黏合成复合板,需要遵循一定的设计规格,预制后在现场安装铺贴黏结。保温砂浆外墙内保温系统为:基层墙体—抹界面砂浆—抹保温砂浆—防护层施工(抹面胶浆和耐碱纤维网布)—饰面层施工(腻子,涂料或墙纸、墙布或面砖)。另外还有喷涂硬泡聚氨酯(外墙)内保温系统以及玻璃棉、岩棉、喷涂硬泡聚氨酯龙骨固定外墙内保温系统等技术形式。相对于传统的保温技术,上述保温技术具有较好的绝缘效果,热损失较小,并可避免产生热桥,保温效果更强。在夏季,外保温方法可以降低太阳辐射强度,减少进入室内的热量,可有效避免外部温度升高影响到室温。冬季则会提高室温、降低湿度,从而延长墙体的使用寿命。
对于门窗节能,一方面从形式设计入手,一方面从材料选择入手。例如,在材料选择上,塑料、断桥铝的传热系数相对较低,而钢门窗则比较高;在形式设计上,双层玻璃相比单层玻璃局有更低的导热系数。同时还要考虑外窗气密性、可见光比、遮阳系数等,合理选择方向、形式以及材料,达到节能标准。由于门窗的孔隙较大,因此需要注意门窗框与墙体缝隙的保温填充做法。
水电能源的消耗是房建施工过程中需要解决的问题之一。一方面,施工使用的机械设备本身需要动力才可运行,另一方面,施工人员生活需要水电能源的支持。进行绿色施工可以从能源利用的角度考虑,例如太阳能技术,不仅环保、降噪、节能,并且支持循环利用。施工人员可以在施工时安装太阳能组件,同时可以组合建筑实体的一些组件,借助光照照射发电,为机械设备和日常生活提供电力供应。在绿色施工技术中融入太阳能技术,也是未来房建施工的创新思路,可以在阳台、屋顶、外墙面等一些构架上搭建小型太阳能组件,实现光照资源的循环利用。另外,在施工过程中,利用遮阳技术可以防止光照对建筑物的暴晒以及辐射,减少空调等设备运行时的能耗,落实绿色施工环保要求,延长房屋使用寿命。
在节能环保策略提出的背景下,施工时积极选择绿色技术,利用绿色材料,应用绿色工艺,遵循绿色理念,进行科学施工。对于房建施工也是如此,需要积极使用绿色施工技术,发挥其优势和价值,在施工过程中和投入运营后发挥节能环保效用,有效控制施工成本,强化施工效益。